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锌合金热室压铸机的选择

作者:admin 来源:未知 发表时间:2012-06-04
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压铸机是压铸生产的关键设备。正确选择压铸机,对于保证压铸件的品质,提高生产效率,降低生产成本和确保生产安全至关重要,因此应慎重选择。

要正确选择压铸机,首先应从产品入手,选择适合生产既定产品的压铸机;同时在众多压铸机品牌中,选择性能、规格适合,价格适当的机器。

1、从产品方面入手选择

(1)、按产品的合金种类选择

压铸机通常分为冷室和热室两大类。冷室机主要用来生产熔点较高的铜、铝及镁(厚壁)等合金的压铸件。热室机用来生产熔点较低的锌、锡、铅及镁(薄壁)等合金的压铸件。

与冷室机相比,由于热室机的压射室直接浸在合金熔液中工作,可省去浇注操作,因此工作循环周期短,工作效率高;由于金属液由液面以下补充进压射室,熔渣不易进人,压射时压射室内充满了金属液,不会象冷室机那样产生卷气现象,因此,用热室机生产锌合金等压铸件,产品质量也较高。

常见一些压铸厂家用冷室机来生产锌合金压铸件。认真分析就可发现,这样做并不经济。因为冷室机生产效率较热室机低,生产中占机时间要长得多,就单件产品的生产成本分析,能耗费用、人工工资、场地费用、设备折旧等的分摊都会成倍增加;而且用冷室机生产锌合金压铸件,产品品质也要差些。因此,是很不经济的,应尽可能选用热室压铸机来生产锌合金压铸件。

(2)、按产品重量来选择

产品的重量大,需要的金属量多。应选择金属浇注量足够的压铸机。按产品的重量选择压铸机时建议将需要的金属浇注量产品重量加上浇排系统所需金属重量之和,控制在压铸机的最大金属浇注量30%70%的范围内,以便获得高品质的压铸件。

对于较细小的产品,或产品重量变化范围较大的情况,考虑到兼容性,建议选择规格较大的压铸机。这样,既能满足较大产品生产的需要,又可在生产小产品时采用一模多件的方式,大大提高生产效率。

当仅有个别产品重量较大时,可以通过选配内径稍大些的压射室(鹅颈壶)来满足生产需求。

(3)、按产品的轮廓尺寸、结构选择

对于盘类、板状的压铸件,由于投影面积较大,应选择锁模力足够的压铸机,以确保生产的安全。

轮廓尺寸较大的产品,其压铸模的外形尺寸也较大。因此选择时除考虑锁模力外,还应注意压铸机的容模空间是否足够,开模后的净空尺寸是否足以将工件从模具中取出。

形状、结构复杂的产品,要在模具上设置抽芯装置,使得模具外形尺寸大大增加。要检验机器的容模空间是否足够。

(4)、按产品的质量要求选择

产品的质量要求高,则应选择性能优良的压铸机。压铸过程中,不可避免地会产生气孔、夹渣等缺陷。产生缺陷的原因固然很多,但有时是由于压铸机的性能不够造成的。对于内在强度要求高或外在装饰要求高的产品,若用性能不足的压铸机,则无法达到要求。

一般压铸机的产品说明书中无这方面的指标,但可根据其液压系统的工作压力指标来进行比较。压铸机油泵的额定压力高,则其射料压力就能高些,金属液就有可能获得较高的压射比压和内浇口速度,就能满足高品质压铸件的压铸参数需要,从而获得高品质的压铸件。

2、从压铸机的性能参数等进行比较

(1)、合型力(锁模力)

国家标准把压铸机的合型力指标列到第一位,是因为合型力的作用,是为防止射料时,在胀型力的作用下,模具分型面处分开,造成金属液的飞溅。这是涉及压铸生产安全性的指标。按照国家标准,要求压铸机的实际锁模力大于标称的锁模力。在选择压铸机时,要根据工件的投影面积和生产该工件时所需的压射比压来计算可能产生的离型力,选用的压铸机的标称锁模力应大于该离型力。

在校核锁模力时。应按压射比压P进行验算。

P=POX(D2/d2)

式中:P为压射比压(Pa)Po为蓄能器的充液压力(Pa)D为压射缸内径(cm)d为压室内径(cm)

(2)、容模空间尺寸

其一是柱间空位拉杆之间的净空尺寸。这是允许容纳的模具宽度或长度的极限尺寸。此尺寸应大于模具的相应尺寸,至少在一个方向上应使模具实际外形尺寸小于相应的柱间空位,否则模具将无法装人。

其二是容模厚度允许容纳的模具厚度范围,若模具的实际厚度太于(或小于)压铸机的最大(最小)容模厚度。则无法有效锁紧模具。

此外,对于纵向尺寸较大的工件,还应校核在开型状态下,动定型模板之间的空位减去模具实际厚度后,是否有足够空间将工件从模具中取出。

当使用的模具长度、宽度较小时,建议增加一块面积大些的垫板,以改善动、定型模板的受力状况。同时,由于相应的工件投影面积不会很大,不需要很大的锁模力,高压锁模的压力也不要调得过高,以延长机器、模具的寿命。

(3)、压射位置

一般模具做成中心射料。但有时,为便于排位或排气,模具需设计成偏心射料。此时,就要求压铸机具有模座升降功能。具有此功能的压铸机,会在样本中标注出中心射料和偏心射料位置。设计模具时应注意与之配合,因为此时模具的人水口与顶出中心位置不重合,其偏差就是模座的升降量。

(4)、压射力

压射力可根据压铸机压射油缸的缸径和压铸机可能提供的最高射料压力(液压力)计算出来,是衡量压铸机性能的重要指标。国家标准要求压铸机的实际压射力应高于标称的压射力。显然,在压射油缸相同的情况下,压铸机的油泵能提供的液压力越高,则压射力就愈大。

往往在实际操作时是根据工件的平均壁厚来选取所需之压射比压的。压射比压P与压射力PF的关系如下:

P-4PF/лd2

式中:P为压射比压(Pa)PF为压射力(N)d为压射室内径(cm)

压铸机在设计时,为提高压射力及压射比压,一是应选择适当的压射油缸缸径和压射室内径;二是应尽可能提高液压系统的额定压力。一台压铸机能提供足够的压射力和压射比压,才能获得足够的填充速度,压铸出高品质的压铸件。

有时,见到一些工厂,用小机来压大铸件。为了增大浇注量采用加大压射室内径的办法。如果加大得过头,使得压铸机的压射比压降低过多,就很难得到高品质的压铸件。

(5)、最大金属浇注量(最大射出量)

最大金属浇注量是理论计算出来自的,用以衡量压铸机的浇注能力。压铸是在高压高速下将熔融金属压射到型腔内,并使之在压力下凝固,以获取铸件。通过提高射料的液压力,可获得足够的射料比压;通过调整射料时液压油的流量,可以获得所需的内浇口速度。在实际压射循环中,压射速度由零开始提升,在第一个阶段慢速射料阶段,为便于排气,压射速度不宜过高;但到第二个阶段快速填充阶段,要求压射速度能迅速提升起来。相应要求压铸机具有这种快速提升压射速度的能力。但速度的提升有个过程,提升到最高速度后,随着蓄能器能量的释放,射料液压力会逐渐下降,而填充阻力会逐渐增加,压射速度又会很快衰减下来。要想获得合格的压铸产品,必须保证有足够的填充速度。因此,压铸的快速填充阶段,应控制在速度巳提升起来到尚未减得过低的阶段内。产品的浇注量应控制在压铸机最大金属浇注量的30%70%范围内。

常听有压铸现场反映,大吨位的压铸机还没有小机的力量大。究其原因,是把锁模力和压射力搞混了。大吨位的压铸机,锁模力较小机大是毫无疑问的。但当用来压小产品时,由于实际浇注量不到压铸机最大金属浇注量的30%,压射速度尚未提升起来,型腔己被充满,填充速度不够,因此压铸效果不好。改用小规格的压铸机生产,因实际金属浇注量占最大金属浇注量的30%以上,填充速度得以充分提升,因此效果要好得多。要用大机压小件,改善的办法就是改进模具,一模多件,增大金属浇注量,既能改善压铸件质量,也能提高生产效率。而用小机压大件,除因压射比压不够外,由于实际浇注量超过了压铸机最大金属浇注量的70%,填充速度己明显衰减,达不到要求的填充速度,因此做不到高压、高速度填充,压铸质量难以达到要求。

(6)、最大空压射速度

最大空压射速度是指压铸机空载试验时,压射油缸活塞所能达到的最高速度。这与金属填充速度是两个不同的指标,但其间存在紧密的关系,这是衡量压铸机压射性能的重要指标。

(7)、动、定型板工作表面平行度

这是衡量压铸机加工和装配精度的重要指标,也是关系实际锁模效果的重要指标。有的压铸机,标称的锁模力不小,但实际生产中却经常锁不紧模而飞料,原因就是此项指标超差。

(8)、安全性

安全性是选择压铸机时必须考虑的因索。由于压铸机是在高温高压下工作,因此,安全性的问题就更显重要。

国家标准规定,压铸机要采取设置安全防护装置,设置紧急停止按钮,有防止产生失控运动或不正常动作顺序的可靠措施等。其目的就是为确保压铸生产中人身、设备、模具和厂房等的安全。选择压铸机时,有必要就安全性问题进行考查。

由于压铸机是用电力作为动力源的,因此国家标准也规定了压铸机安全用电的电气三项指标。即:1、能承受1500V,1min的耐压试验;2、绝缘电阻不大于lMΩ;3、连续接地电阻不大于0.lΩ。

(9)、可靠性

国家标准规定,压铸机在正常使用条件下,首次大修期为15000h;压铸机操纵系统应灵活可靠,各动作运转良好;在规定试验申,各系统、各装置不得发生故障或出现不正常现象;压铸机的动作部件应采取耐磨措施,并应符合有关规定。

(10)、控制方式

目前压铸机的控制方式有3:最原始的是继电器控制方式,简单但电箱体积庞大已经淘汰。常见的是PLC控制,或称可编程序控制器控制,较继电器控制方式前进了一大步,但操作仍较复杂;最先进的是电脑控制的压铸机,不但操作简单,而且各项压铸参数的设定、修改只需在电脑上完成。并且带记忆、储存功能,方便重复生产;具自我检测和故障提示功能,大大提高了安全性,方便了维修、保养。

选择压铸机,要考虑的因素很多。但应多了解、比较、综合评价后选择出合用、经济、性能好、可靠性高的压铸机。

 

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